云計算時代與云操作系統(tǒng)概述

陳明華

摘 要： 隨著云時代的來臨，云操作系統(tǒng)逐漸進(jìn)入人們的視野，成為數(shù)據(jù)中心的一個重要選擇，很可能成為將來操作系統(tǒng)的潮流。隨著浪潮、中興等國內(nèi)企業(yè)推出云操作系統(tǒng)，使得云操作系統(tǒng)越來越受業(yè)界的關(guān)注。文章介紹了計算時代的云操作系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 云計算 云操作系統(tǒng) 分布式

操作系統(tǒng)與硬件的發(fā)展息息相關(guān)，操作系統(tǒng)的歷史就是一部解決電腦系統(tǒng)需求與問題的歷史。智能手機(jī)、平板電腦等移動終端的出現(xiàn)，改變了人們使用計算機(jī)設(shè)備的方式，將人們從傳統(tǒng)PC上解放了出來。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和成熟，操作系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中的地位每況愈下。那么在云計算時代操作系統(tǒng)會消失嗎？答案當(dāng)然是否定的，因為操作系統(tǒng)能夠在硬件和應(yīng)用之間搭建一個優(yōu)雅的中間層，只不過對以往傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)還需要進(jìn)行一些變革。

一、云計算的概念

云計算就是通過使計算分布在大量的分布式計算機(jī)上，而非本地計算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)相似，這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機(jī)和存儲系統(tǒng)。云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展。通常將提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”，之所以稱為“云”，是因為它在某些方面具有現(xiàn)實中云的特征。云一般都較大，云的規(guī)模可以動態(tài)伸縮，它的邊界是模糊的。云計算的商業(yè)模式給用戶提供的是一種IT服務(wù)，其內(nèi)容是隨時間變化、動態(tài)彈性的。因此，云計算數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)會隨著社會的進(jìn)步不斷調(diào)整和優(yōu)化。

二、云操作系統(tǒng)的定義

云操作系統(tǒng)又稱云計算中心操作系統(tǒng)，是建立云計算中心的整體基礎(chǔ)架構(gòu)軟件環(huán)境，同時是運營管理維護(hù)的系統(tǒng)平臺，它是傳統(tǒng)單機(jī)操作系統(tǒng)面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、云計算模式的適應(yīng)性擴(kuò)展。云操作系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)僅針對整臺單機(jī)的軟硬件進(jìn)行管理，而是通過管理整個云計算數(shù)據(jù)中心的軟硬件設(shè)備，提供一整套基于網(wǎng)絡(luò)和軟硬件的服務(wù)，以便更好地在云計算環(huán)境中快速搭建各種應(yīng)用服務(wù)。

云操作系統(tǒng)主要有三個作用，一是管理和驅(qū)動海量服務(wù)器、存儲等基礎(chǔ)硬件，將一個數(shù)據(jù)中心的硬件資源邏輯上整合成一臺服務(wù)器；二是為云應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的接口；三是管理海量的計算任務(wù)及資源調(diào)配和遷移。

三、云操作系統(tǒng)的三大特點

云操作系統(tǒng)是目前業(yè)界最主要研究領(lǐng)域之一，即建立一個能夠在“云”中運行的操作系統(tǒng)，應(yīng)用運行在這個操作系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)也儲存在這個操作系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的PC、筆記本電腦等變成只用于進(jìn)行輸入和輸出的終端。但是云操作系統(tǒng)到底是什么樣子，目前業(yè)內(nèi)還沒有定論，通常可以將云操作系統(tǒng)的特點歸結(jié)為以下三點：

首先，網(wǎng)絡(luò)化是云操作系統(tǒng)的最主要的特點。云操作系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)作為開發(fā)和運行平臺，它不再以單一的計算機(jī)作為管理對象，要管理整個自治體中間的所有資源，離開網(wǎng)絡(luò)就不能工作。將“云計算”作為任務(wù)發(fā)送給各個處于不同地理位置的服務(wù)器處理，得到結(jié)果返回。這種網(wǎng)絡(luò)是一種“云網(wǎng)絡(luò)”，能最有效地利用服務(wù)器的計算性能，為用戶提出的“云計算”任務(wù)提供高效的計算服務(wù)。

其次，安全性也是云操作系統(tǒng)的重要特點。安全是指“云計算”、“云存儲”在邏輯上的安全性。云計算通過云服務(wù)，可以通過多種多樣的安全保障措施保障數(shù)據(jù)安全。有可能的方式為：（1）云網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)內(nèi)存的安全性。這種安全性于本地來說是“嚴(yán)格受限”的計算。任何服務(wù)都是相互隔離的，用戶任務(wù)各個數(shù)據(jù)之間沒有任何內(nèi)在相關(guān)性，任何已知的病毒在這種環(huán)境下都將失效。（2）云網(wǎng)絡(luò)的邏輯安全性。在云網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是嚴(yán)格保護(hù)的，包括使用各種各樣的數(shù)據(jù)加密措施保障云計算任務(wù)與數(shù)據(jù)的安全；不僅如此，云網(wǎng)絡(luò)也是冗余存放，多重備份的網(wǎng)絡(luò)式存儲，任何局部化的數(shù)據(jù)損害都不會影響到用戶數(shù)據(jù)的安全。

云操作系統(tǒng)最后一個特點是擴(kuò)充性。隨著SaaS服務(wù)（Software-as-a-Service軟件即服務(wù)）的繁榮，使得用戶能夠直接通過瀏覽器就能完成大部分工作，這使電腦和網(wǎng)絡(luò)成了不可分割的一體。本地硬件資源不足可以動態(tài)地申請網(wǎng)絡(luò)硬件資源為用戶服務(wù)，可以用任何有限的本地硬件資源實現(xiàn)近乎無限的大型計算量，這種虛擬存在的計算將深刻影響未來的計算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。云操作系統(tǒng)將使得SaaS服務(wù)成為主要軟件服務(wù)，杜絕了軟件盜版問題。云操作系統(tǒng)內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)化和安全性，保障了計算的分布式實現(xiàn)。

四、云計算對云操作系統(tǒng)的影響

云計算的發(fā)展為基礎(chǔ)軟件提供了新的發(fā)展機(jī)遇，作為新一代信息技術(shù)的重要代表技術(shù)，對傳統(tǒng)IT產(chǎn)業(yè)的影響是全局的、深刻的。縱觀云計算產(chǎn)業(yè)價值鏈，基礎(chǔ)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、虛擬化軟件，處于重要基礎(chǔ)地位，在底層支撐云計算的發(fā)展。面向云計算的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、虛擬化軟件逐漸成為基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域新的發(fā)展方向。基礎(chǔ)軟件將逐漸面向云計算硬件基礎(chǔ)設(shè)施和行業(yè)應(yīng)用研發(fā)，并逐漸向云計算平臺遷移。其優(yōu)勢主要如下：

1.基于云計算和云存儲，可管理和利用更龐大的資源，為用戶提供更多服務(wù)。

2.在可以上網(wǎng)的任何計算機(jī)上，用戶都可以使用自己定制的同一個云計算操作系統(tǒng)，無需各種繁瑣的文件拷貝和資源轉(zhuǎn)移。

3.云計算操作系統(tǒng)不與Windows、Linux、Unix等操作系統(tǒng)沖突，可以在這些操作系統(tǒng)上運行。

五、云操作系統(tǒng)的發(fā)展

近年來國際IT巨頭已經(jīng)搶先發(fā)展服務(wù)于云計算基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)。云計算操作系統(tǒng)未來的應(yīng)用面是極為廣泛的，在教學(xué)、管理、營銷等方面都將發(fā)揮重要作用。2009年業(yè)內(nèi)首款云計算操作系統(tǒng)VMware vSphere 4正式發(fā)布，它不依賴于特定的硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用架構(gòu)及內(nèi)部和外部的應(yīng)用托管商，推出了宣傳云操作系統(tǒng)的白皮書。2011年甲骨文推出了Solaris 11操作系統(tǒng)，在其網(wǎng)站上清晰表示是“首個云操作系統(tǒng)”（the First Cloud OS）。VMware和甲骨文推出的云操作系統(tǒng)都是采用虛擬化技術(shù)，為操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和存儲資源提供全面的、內(nèi)置虛擬化的功能。惠普的WebOS、谷歌的ChromeOS和微軟的ServiceOS云操作系統(tǒng)的推出，以及摩托羅拉并購移動操作系統(tǒng)Azingo廠商后發(fā)布的云操作系統(tǒng)Motoblur，都標(biāo)志著云計算操作系統(tǒng)時代即將拉開序幕。

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